JP2000162101A - 分解容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、マイクロ波処理をした
場合であっても、耐圧性を充分に維持しつつ、蓋体の取
外しを容易に行うことのできる分解容器を提供すること
にある。 【解決手段】 マイクロ波に耐え得る材質よりなる本体
１１０と、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、本体開
口１２０に完全に嵌合された時、その上面１１２ａが本
体上面１１０ｂより突出するように、その側壁１１２ｂ
にテーパが設けられた内蓋１１２と、マイクロ波に耐え
得る材質よりなり、その裏面１１４ｂが該内蓋上面１１
２ａの周縁部１１２ｄのみと接触し、該内蓋１１２を本
体１１０方向へ押した状態で、その内周壁１１４ａが本
体外周壁１１０ａに設けられた外蓋１１４と、マイクロ
波に耐え得る材質よりなり、該外蓋内周壁１１４ａを該
本体外周壁１１０ａに密着させた状態で一時固定可能な
一時固定手段１２２，１２４と、を備えたことを特徴と
する分解容器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分解容器、特にマイ
クロ波処理に用いるのに適した分解容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の分析技術では試料の微量化と共
に、試料内に含まれる多種成分をも同時分析するために
分解（灰化）容器等を用いて試料を灰化し、高性能の分
析装置により分析を行う方法が注目されている。この種
の分解容器は、植物、動物等の生体関連試料や、土壌、
鉱石等の無機試料を化学分析に供するための分解容器と
して製造市販されている。そして、試料を迅速に完全に
灰化するため、このような分解容器には一定の耐熱性、
耐圧性が要求される。

【０００３】このような分解容器として、例えば図１に
示すものがある。同図に示す容器は、耐熱性、耐薬品性
が極めて良好なポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴ
ＦＥという）よりなる本体１０と、内蓋１２と、外蓋１
４を含む。この分解容器では、本体１０の反応室１６に
試料１８を入れた後、開口部２０に内蓋１２を完全に嵌
め込む。

【０００４】また、本体外周壁１０ａと、外蓋内周壁１
４ａには、それぞれに螺合溝２２，２４が設けられてお
り、灰化処理時の耐圧性を得るため、外蓋裏面１４ｂ
が、本体上面１０ｂ及び内蓋上面１２ａに完全に密着す
るまで、外蓋内周壁１４ａを本体外周壁１０ａに螺合し
ていた。そして、従来は、このような分解容器を、図１
に示す容器全体をステンレス素材の頑丈な容器（以下、
ハウジングという）の中に入れ、ハウジングの上面にネ
ジ等を設け圧着し反応室１６を密封固定する。これを１
３０℃〜１５０℃のオーブンに設置して２〜３時間保持
し、その後、数時間冷却し、試料１８を灰化していた。

【０００５】また、最近、ポリカーボネート製のハウジ
ングを用いる分解容器も市販されている。しかしなが
ら、最近では、例えば誘導結合プラズマ原子発光分析法
（ＩＣＰＡＥＳ）、同じく質量分析法（ＩＣＰＭＳ）等
の分析装置の迅速高速化、自動化による処理能力の飛躍
的拡大に加え、少量の試料に適用可能な省試料化によっ
て、多試料の迅速高精度分析が推進されており、前述の
ようなオーブン処理をしていたのでは、長時間を要して
しまう。

【０００６】また、操作が煩雑なために再現性を確保す
るのに熟練の技術を要してしまうため、その代替法の開
発が強く望まれていた。そこで、最近、前記オーブン処
理に代えて、試料を短時間で完全に灰化することのでき
るマイクロ波処理が注目されてきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のオーブン処理用の分解容器を、そのままマイクロ波
処理に用いるには種々の不具合があった。すなわち、試
料１８を灰化後、分解容器より試料１８を取出す際は、
外蓋１４を本体１０より取外す必要がある。しかし、マ
イクロ波処理をすると、試料１８の分解を短時間で完全
に行えるものの、前記従来のオーブン処理用の分解容器
を用いたのでは、反応室１６内の圧力上昇によって外蓋
１４が変形し、反応室１６内の試料１８が内蓋１２から
漏れてしまう。

【０００８】また、外蓋１４が内蓋上面１２ａと本体上
面１０ｂとに完全に密着してしまい、なかなか外せない
という、オーブン処理をした場合には容易に想到し得な
い問題を生じた。また、それらを無理に外そうとする
と、破損してしまう場合があった。そこで、従来は、本
体と蓋体との接触面積が最小となるように、肉厚の薄い
本体に、単に外蓋を設けただけの簡易型のものも考えら
れる。しかし、このような簡易型のものを用いたので
は、処理後、本体より蓋体を容易に取外すことができる
ものの、耐圧性が不十分なため、マイクロ波処理の際に
容器が変形するなどの支障をきたしてしまう。

【０００９】このように従来は、マイクロ波処理をした
場合であっても、充分に耐圧性が得られ、しかも、その
処理後、蓋体の取外しが容易な分解容器が存在せず、こ
のような技術の開発が強く望まれていたものの、いまだ
これを解決することのできる適切な技術が存在しなかっ
た。本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はマイクロ波処理をした場合であって
も、耐圧性を充分に維持しつつ、蓋体の取外しを容易に
行うことのできる分解容器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、本体に外蓋を
する際、従来のように外蓋の裏面全面を内蓋の上面全
面、本体の上面前面に密着させなくても、内蓋上面を本
体上面より突出させ、マイクロ波処理をした場合に耐圧
性が充分に得られるように、外蓋で内蓋体上面の周縁部
のみを本体方向へ押した状態で、外蓋内周壁を本体外周
壁に密着させることにより、特に外蓋裏面と内蓋上面周
縁部との接触部分を、内蓋上面部の面積に対し、２０パ
ーセント以上、７５パーセント以下とすることにより、
マイクロ波処理をした場合であっても、耐圧性を充分に
維持しつつ、蓋体の取外しも容易に行うことのできるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明にかかる分解容器は、反
応室に試料を入れるための開口部が設けられた本体と、
前記本体の開口部に嵌合される内蓋と、前記内蓋を覆う
ように前記本体に設けられた外蓋と、を備え、所望の分
解処理により前記反応室の試料を灰化する際に用いられ
る分解容器において、前記本体は、マイクロ波に耐え得
る材質よりなり、前記内蓋は、マイクロ波に耐え得る材
質よりなり、前記本体開口部に完全に嵌合された時、そ
の上面が前記本体上面より突出するように、側壁にテー
パが設けられ、前記外蓋は、マイクロ波に耐え得る材質
よりなり、その裏面が前記内蓋体上面の周縁部のみと接
触し、該内蓋を本体方向へ押した状態で、その内周壁が
本体外周壁に設けられ、また、マイクロ波に耐え得る材
質よりなり、前記外蓋内周壁を前記本体外周壁に密着さ
せた状態で一時固定可能な一時固定手段を備えたことを
特徴とする。

【００１２】ここにいう所望の分解処理により反応室の
試料を灰化するとは、例えばマイクロ波処理により試料
を灰化すること等をいう。なお、前記分解容器におい
て、前記本体、内蓋及び外蓋は、前記マイクロ波に耐え
得る材質であって、しかも耐熱性、耐薬品性に極めて優
れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）よりなる
ことが好適である。

【００１３】また、前記分解容器において、前記外蓋裏
面と内蓋上面周縁部との接触部分を、内蓋上面部の面積
に対し、２０パーセント以上、７５パーセント以下とす
ることが好ましい。すなわち、それが２０パーセントよ
り小さいと、内蓋を本体方向へ充分に押せず、マイクロ
波処理をした場合に耐圧性に支障を来してしまうのに対
し、７５パーセントより大きいと、処理後、内蓋が外蓋
にくっついてしまい、取外しが困難となるからである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な実施形態について説明する。図２には本発明の一実施
形態にかかる分解容器の概略構成が示されている。な
お、前記図１と対応する部分には符号１００を加えて示
し説明を省略する。同図に示す分解容器は、本体１１０
と、内蓋１１２と、外蓋１１４を含む。

【００１５】前記本体１１０は、マイクロ波に耐え得る
材質であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）よ
りなり、反応室１１６と、開口部１２０と、を含む。前
記内蓋１１２は、ＰＴＦＥよりなり、本体開口部１２０
に完全に嵌合された時、その上面１１２ａが本体上面１
１０ｂより突出するように側壁１１２ｂにテーパｔが設
けられている。

【００１６】本実施形態では、例えば本体開口部１２０
の径２３ｍｍに対し、内蓋上面１１２ａの径ａ＝２６ｍ
ｍ、底面１１２ｃの径ｂ＝２０ｍｍ、高さｌ＝１２ｍｍ
とした場合には、内蓋１１２のテーパｔは、 テーパｔ＝（ａ−ｂ）／ｌ＝（２６−２０）／１２＝
０．５ となるように設けられている。

【００１７】この場合には、内蓋上面１１２ａが本体上
面１１０ｂより約３．６ｍｍ程、突出することとなる。
前記外蓋１１４は、ＰＴＦＥよりなり、その裏面１１４
ａが内蓋上面１１２ａの周縁部１１２ｄのみと接触し、
該内蓋１１２を本体１１０の方向へ押した状態で、その
内周壁１１４ａが本体外周壁１１０ａに螺合されてい
る。本実施形態では、例えば外蓋裏面１１４ｂと内蓋上
面周縁部１１２ｄとの接触部分を、内蓋上面部１１２ａ
の面積に対し、２５パーセント以上、７５パーセント以
下にしている。

【００１８】このために本実施形態では、外蓋１１４を
本体１１０に螺合させた時に、外蓋裏面１１４ｂが内蓋
１１２の周縁部１１２ｄのみと接触するように、外蓋裏
面１１４ｂに、直径約１９ｍｍ程の凹部１２６を設けて
いる。なお、本実施形態では、内蓋上面１１２ａには、
ほぼ逆円錐状の突起部１２８が設けられている。

【００１９】また、本実施形態では、一時固定手段とし
て、本体１１０の外周壁１１０ａに外蓋１１４の内周壁
１１４ａを密着させた状態で螺合することができるよう
に、それぞれに螺合溝１２２，１２４が設けられてい
る。本実施形態にかかる分解容器は概略以上のように構
成され、以下にその作用について説明する。

【００２０】まず、試料１１８であるいわし粉末０．１
ｇを、硝酸２ｍｌと過酸化水素０．５ｍｌの溶媒中に入
れ、それを本体反応室１１６に入れる。その後、開口部
１２０に内蓋１１２を設置する。ここで、本実施形態で
は、内蓋側面１１２ｂには、前述のようなテーパｔが設
けられているため、内蓋１１２を本体開口部１２０にし
っかりと嵌めた状態で、その上面１１２ａが本体上面１
１０ｂより突出させている。つぎに、外蓋１１４を本体
１１０に螺合する。

【００２１】ここで、本実施形態では、前述のように内
蓋上面１１２ａを本体上面１１０ｂより突出させている
ため、外蓋１１４を本体１１０に螺合させる際、外蓋１
１４は、内蓋上面１１２ａの周縁部１１２ｄのみと接触
するのみで、本体上面１１０ｂの全面、内蓋上面１１２
ａの全面と接触するのを回避している。そして、外蓋１
１４は、内蓋上面１１２ａの周縁部１１２ｄと接触する
ことで、内蓋１１２を本体１１０の方向へしっかりと押
した状態で、外蓋内周壁１１４ａが本体外周壁にしっか
りと、螺合されることとなる。

【００２２】このように本実施形態では、外蓋１１４が
内蓋１１２を本体１１０の方向へしっかりと押した状態
で、外蓋内周壁１１４ａが本体外周壁１１０ａにしっか
りと、螺合されている。この結果、本実施形態にかかる
分解容器をマイクロ波（例えば出力１７０Ｗ）で処理を
した場合であっても、前記従来の簡易型のものに比較
し、容器の耐圧性を充分に維持することができる。ま
た、マイクロ波処理をすることにより、従来のオーブン
処理をした場合に比較し、試料１１８を短時間で完全に
灰化することができる。

【００２３】ここで、試料名、試料量、マイクロ波の照
射時間、溶媒及び結果の一例を示す。

【表１】 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料名 試料量(g) 照射時間(Sec) 溶媒 結果 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― いわし ０．１ ９０ 硝酸2ml,過塩素酸0.5ml 灰化する 粉末 容器漏れ無し ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 樹木 ０．１ ９０ 硝酸2ml,過塩素酸0.5ml 灰化する 組織粉末 容器漏れ無し ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 岩石 ０．１ ９０ 硝酸0.5ml,過塩素酸2.0ml, 灰化する 粉末 フッ化水素酸1.0ml 容器漏れ無し ――――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００２４】試料を灰化後、分解容器を分解する。すな
わち、使用者は、本体１１０より外蓋１１４を取外す
が、本実施形態では、前述のように内蓋上面１１２ａを
本体上面１１０ｂより突出させているため、外蓋１１４
が内蓋上面１１２ａの周縁部１１２ｄのみと接触するの
みで、本体上面１１０ｂの全面、内蓋上面１１０ａの全
面と接触するのを回避している。

【００２５】したがって、従来のように内蓋全面と本体
全面に、外蓋裏面の全面が完全に密着していたものに比
較し、容易に外蓋１１４を取外すことができる。つぎ
に、使用者は、内蓋１１２を取外すが、本実施形態で
は、内蓋１１２には突起部１２８が設けられているの
で、突起部１２８の窪み部分に、図３に示すような取外
し具１３０（例えばＰＴＦＥ製等）のＵ字状部１３２を
引っかけた状態で、例えば横方向へ力を軽く加えると、
本体開口部１２０より内蓋１１２を容易に取外すことが
できる。

【００２６】つぎに、使用者は、本体反応室１１６より
灰化試料を取出す。そして、このようにして取出された
灰化試料を、例えば誘導結合プラズマ原子発光分析法
（ＩＣＰＡＥＳ）、同じく質量分析法（ＩＣＰＭＳ）等
の分析装置により分析を行う。

【００２７】以上のように本実施形態にかかる分解容器
によれば、内蓋上面１１２ａを本体上面１１０ｂより突
出させているため、外蓋１１４を本体１１０に螺合させ
た時、外蓋１１４は、内蓋上面１１２ａの周縁部１１２
ｄのみと接触するのみで、本体上面１１０ｂの全面と内
蓋上面１１２ａの全面と接触するのを回避している。

【００２８】ここで、外蓋１１４は、内蓋上面１１２ａ
の周縁部１１２ｄと接触することで、内蓋１１２を本体
１１０の方向へしっかりと押している。したがって、マ
イクロ波処理をした場合であっても、容器の耐圧性を損
なうことなく、しかも、従来のように内蓋全面と本体全
面に外蓋の裏面全面が完全に密着していたものに比較
し、容易に蓋体を取外すことができる。なお、本発明の
分解容器としては前記実施形態に限定されるものでな
く、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【００２９】例えば、分解容器の用途として、例えば環
境分析、地球科学、地質学、鉱物学、分析化学、栄養学
等で使用される。また、試料として、例えば岩石、樹
木、魚介類、魚粉、生体、化学物質等の分解、分析等に
使用される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる分解
容器によれば、マイクロ波に耐え得る材質よりなる本体
と、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、本体開口に完
全に嵌合された時、その上面が本体上面より突出するよ
うに側壁にテーパが設けられた内蓋と、マイクロ波に耐
え得る材質よりなり、その裏面が内蓋上面の周縁部のみ
と接触し、該内蓋を本体方向へ押した状態で、その内周
壁が本体外周壁に設けられた外蓋と、マイクロ波に耐え
得る材質よりなり、前記外蓋内周壁を前記本体外周壁に
密着させた状態で一時固定可能な一時固定手段と、を備
えることとしたので、マイクロ波処理をした場合であっ
ても、容器の耐圧性を充分に維持しつつ、その処理後、
蓋体の取外しを容易に行うことができる。なお、前記分
解容器において、特に前記外蓋裏面と内蓋上面周縁部と
の接触部分を、内蓋上面部の面積に対し、２０パーセン
ト以上、７５パーセント以下とすることにより、マイク
ロ波処理をした場合であっても、より容器の耐圧性を充
分に維持しつつ、蓋体の取外しが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の分解容器の概略構成の説明図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる分解容器の概略構
成の説明図である。

【図３】図２に示した容器より内蓋を取外すのに好適な
取外し具の説明図である。

【符号の説明】

１１０…本体 １１２…内蓋 １１４…外蓋

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月１５日（１９９８．１２．
１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】最近の分析技術では試料の少量化と共
に、試料内に含まれる多種成分をも同時分析するために
分解（灰化）容器等を用いて試料を灰化し、高性能の分
析装置により分析を行う方法が注目されている。この種
の分解容器は、植物、動物等の生体関連試料や、土壌、
鉱石等の無機試料を化学分析に供するための分解容器と
して製造市販されている。そして、試料を迅速に完全に
灰化するため、このような分解容器には一定の耐熱性、
耐圧性が要求される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】まず、試料１１８であるいわし粉末０．１
ｇを、硝酸２ｍｌと過塩素酸０．５ｍｌの溶媒中に入
れ、それを本体反応室１１６に入れる。その後、開口部
１２０に内蓋１１２を設置する。ここで、本実施形態で
は、内蓋側面１１２ｂには、前述のようなテーパｔが設
けられているため、内蓋１１２を本体開口部１２０にし
っかりと嵌めた状態で、その上面１１２ａが本体上面１
１０ｂより突出させている。つぎに、外蓋１１４を本体
１１０に螺合する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】ここで、試料名、試料量、マイクロ波の照
射時間、溶媒及び結果の一例を示す。

【表１】 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 試料名 試料量(g) 照射時間(Sec) 溶媒 結果 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― いわし ０．１ ９０ 硝酸2ml,過塩素酸0.5ml 灰化する 粉末 容器漏れ無し ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 樹木 ０．１ ９０ 硝酸2ml,過塩素酸0.5ml 灰化する 組織粉末 容器漏れ無し ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 岩石 ０．１ ９０ 硝酸0.5ml,過塩素酸0.2ml, 灰化する 粉末 フッ化水素酸1.0ml 容器漏れ無し ――――――――――――――――――――――――――――――――――――

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応室に試料を入れるための開口部が設
   けられた本体と、前記本体の開口部に嵌合される内蓋
   と、前記内蓋を覆うように前記本体に設けられた外蓋
   と、を備え、所望の分解処理により前記反応室の試料を
   灰化する際に用いられる分解容器において、 前記本体は、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、 前記内蓋は、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、前記
   本体開口部に完全に嵌合された時、その上面が前記本体
   上面より突出するように、側壁にテーパが設けられ、前
   記外蓋は、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、その裏
   面が前記内蓋体上面の周縁部のみと接触し、該内蓋を本
   体方向へ押した状態で、その内周壁が本体外周壁に設け
   られ、 また、マイクロ波に耐え得る材質よりなり、前記外蓋内
   周壁を前記本体外周壁に密着させた状態で一時固定可能
   な一時固定手段を備えたことを特徴とする分解容器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分解容器において、前記
   本体、内蓋及び外蓋は、ポリテトラフルオロエチレンよ
   りなることを特徴とする分解容器。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の分解容器におい
   て、前記外蓋裏面と内蓋上面周縁部との接触部分を、該
   内蓋上面部の面積に対し、２０パーセント以上、７５パ
   ーセント以下としたことを特徴とする分解容器。